一种实时3D超声定位系统的设计

文章叙述了一种实时 3D高精度超声定位系统。接收声信号经过TGC与对数放大器增益补偿和动态范围压缩后 ,进行数字化变换。在DSP内部采用动态门限跟踪技术以提高测试精度 ,并对结果进行加权算术平均处理。通过对 4 0kHz 3D定位系统的试验 ,已达到了 1cm的 3D定位精度。在本系统的基础上加以改进和提高 。

基于Unity的机器人系统实时3D数字孪生终端设计

以机器人为核心运动组件的数字孪生终端系统,有助于无人工厂安全员对工作现场进行监控,提高了无人化工厂的安全性和可控性。本文采用Unity作为虚拟现实的开发平台,设计了具有离线和在线监控功能的实时3D数字孪生终端,这种设计方法具有一定的开发敏捷性。通过建立机器人运动学模型,分析正逆运动学和路径生成方法,提出了一种机器人脚本的设计模式,实现了机器人的关节运动动画,并采用单独的服务器作为Unity中仿真场景和机器人控制器的通信中心,利用套接字通信和机器人厂商提供的接口实现了仿真场景和机器人间的实时交互。通过数字孪生终端与RobotStudio离线编程环境的交互测试,验证了该设计方案的可行性。

相控阵全聚焦实时3D超声成像检测高强度螺栓

高强度螺栓以其性能好、效率高、安全性、可靠性较高等优点,大型发电设备、汽车、高铁、大飞机、大型船舶、大型成套设备等都有广泛的应用。因此其质量的优劣成为了产品质量优劣的一个主要影响因素,找到合适的检验方法,对生产的高强度螺栓以及在役的高强度螺栓的检验方法的研究也成为了一项核心技术,本文主要介绍了相控阵全聚焦实时3D超声成像系统检测高强度螺栓,并对检测方法及检测效果进行分析。为高强度螺栓的检测提供了一项重要的技术支持。

Sectra 3D实时重建虚拟仿真系统在脊柱外科规培医师胸腰椎手术培训中的应用效果分析

目的:分析Sectra 3D实时重建虚拟仿真系统在脊柱外科规培医师胸腰椎骨折手术培训中的应用效果。方法:选取2022年1月—2023年10月茂名市人民医院经过外科理论和技能培训的60名外科医师为研究对象,将2022年1—11月入脊柱外科规培的30名医师作为对照组,采用传统教学方法;将2022年12月—2023年10月入脊柱外科规培的30名医师作为研究组,在对照组基础上采用Sectra 3D实时重建虚拟仿真系统辅助教学。比较两组规培医师在椎弓根螺钉植入手术理论成绩、实操过程中螺钉引导针穿刺准确性、一次穿刺成功率、穿刺时间、培训后评价等指标。结果:研究组规培医师的理论成绩、穿刺准确性、一次穿刺成功率、穿刺时间、教学评价均优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:Sectra 3D实时重建虚拟仿真系统在医学教育和临床实践中具有明显的重要应用前景,值得推广使用。

基于Labview进行激光器控制和3D实时显示

本文研究了Labview图形化编程软件在光学实验中的应用,主要介绍了Labview对激光器的控制、数据采集卡数据的采集和数据3D显示功能。通过对软件自带的移位寄存器功能和替换数组子集功能的研究,成功的实现了实时3D显示功能,为Labview在虚拟实验平台构建中,开辟了新的应用。

SECTRA 3D实时重建虚拟仿真技术在耳鼻咽喉科解剖教学的应用

目的探讨SECTRA 3D实时重建虚拟仿真技术在耳鼻喉科的临床解剖教学中的应用价值与效果。方法对80名已经接受过传统课堂耳鼻喉科解剖理论教学的北京协和医学院8年制临床专业医学生,应用SECTRA 3D实时重建虚拟仿真技术进行耳鼻咽喉解剖教学,以调查问卷及测试的方法分别对教学前后解剖知识的掌握程度进行比较分析。结果 SECTRA 3D实时重建虚拟仿真课前得分为79.19±10.39,课后得分87.69±10.25(P<0.05),教学后成绩有显著提高。结论应用SECTRA 3D实时重建虚拟仿真技术进行耳鼻咽喉解剖教学可以更大程度提高学生对所学解剖知识的掌握程度,同时可以激发学生自主学习的兴趣。

3D实时演算三维游戏角色设计与实现

角色作为游戏的灵魂，贯穿游戏的情节始终，是玩家关注的焦点。《古墓丽影》《最终幻想》《黑客帝国》《007》等游戏角色作为一种特殊的虚拟形象在商业化包装下，成为一种特殊的大众化情感体念载体和文化艺求价值传承体。硬件和软件技术的进步，推动着更高分辨率、更多多边形、更清晰图象、更真实表情与动作的游戏不断推出，使得游戏CG角色的创造的作用日盎凸现。

3D实时重建的虚拟仿真技术在脊柱外科解剖教学中的应用

目的:研究3D实时重构虚拟仿真方法在教授脊柱外科解剖学的实际价值和成果。方法:对85名已经学过传统脊柱外科解剖理论课程的新疆医科大学第一附属医院的临床医学专业学生,引入3D实时重构虚拟仿真技术,进行脊柱外科解剖教育,并通过问卷调查来分析学生在3D教学后对解剖知识的掌握和满意度情况,并对其中5名学生进行了课后访谈和4个月随访。结果:对本节课整体非常满意的同学有69名(81.2%),满意的同学有16名(18.8%),并且同学们希望能在多门课程中使用3D教学,5名随访的学生均认为本次教学极大提高了他们学习和复习效率。结论:3D实时重现虚拟模拟技术为高等医学教育提供了更多的资源,更高效的人才培养模式,不仅使得学生更科学有效地学习知识,也能提高学生的主动学习兴趣。

3D协同可视化在智慧机场的应用与研究

天府国际机场建设过程中,紧扣《中国民航四型机场建设行动纲要(2020—2035年)》指导要求,借鉴互联网行业3D协同可视化技术体系,积极探索民航机场如何能够在现有硬件资源有限的前提下,基于数据实时渲染技术,从大规模日常运营数据中,实现数据实时3D图形可视化、场景化以及实时交互,帮助机场管理运营者充分掌握机场整体运营态势、优化机场资源配置,从而更加方便地进行日常运营数据的个性化管理与使用,为智慧机场建设在运营数据监控、管理和应用领域进行了方向性研究,同时也为智慧机场建设如何引入"互联网+"技术,提升民航机场自身数据治理水平提出了全新的思路。

基于多源融合的智能列车同时定位与侵限检测方法研究

为解决智能列车运行时的自主定位和碰撞预警问题,文章提出一种基于多源融合的智能列车同时定位与侵限检测方法。其首先利用激光雷达、惯性测量单元(IMU)和点云地图数据,构建最小二乘优化模型,并基于图优化理论解算列车运动状态,完成列车定位;接着,基于去畸变点云、列车定位信息和地图先验数据,构建列车运行的实时3D限界,并基于深度图分割和点云聚类算法完成限界内的目标检测,获取目标的位置和尺寸信息;然后,采用视觉检测技术从图像中获取目标的类别信息;最后,基于列车定位信息和IMU数据,完成激光雷达数据与视觉数据的时间同步,将激光雷达检测到的目标与视觉检测到的目标在图像平面内进行融合,得到目标的类别、位置和尺寸信息,完成侵限检测。实验结果表明,采用该方法,列车的平均水平定位偏差不超过20cm,限界内止挡的检测准确率达到97.91%。该方法可实现精确、鲁棒的列车定位和侵限检测功能。

子宫输卵管超声造影对不同堵塞部位及堵塞程度输卵管的诊断价值

目的:分析二维(2D)和实时三维(3D)超声造影诊断不同堵塞部位及堵塞程度输卵管的价值。方法:选择240例行输卵管超声造影和宫腹腔镜联合探查的不孕患者(469条输卵管),以后者为金标准,评估超声造影对不同堵塞部位、不同堵塞程度输卵管的诊断价值。结果:超声造影诊断近端堵塞的敏感性91.0%、特异性93.0%,阳性预测值68.5%,阴性预测值98.4%;诊断远端堵塞的敏感性69.9%、特异性96.8%,阳性预测值84.4%,阴性预测值92.8%;诊断输卵管通畅的敏感性72.9%、特异性93.0%,阳性预测值81.3%,阴性预测值89.3%;诊断通而不畅的敏感性78.5%、特异性84.8%,阳性预测值75.0%,阴性预测值87.2%。结论:2D、实时3D超声造影在判断输卵管通畅性方面与宫腹腔镜均有较高的符合率,结合二者能增加超声医生的诊断信心,为临床及患者提供更加详尽、具体的诊断信息。

数据链装备的无线数字孪生模型及体系化应用

针对军事装备体系的数字化管理和微观可视化需求,进行数据链装备的组件级数字孪生体建模,通过高拟真度的无线数字孪生实体和行为建模,透视通讯装备的无线传输工作机理,并在高拟真战场模拟环境下评估平台状态、地形及电磁环境要素对无线数字孪生体的影响,实现无线数字孪生体与军用通讯实装设备的平行展示和共生演化。无线数字孪生模型可以赋能军用通讯装备的全生命周期管理,支撑沉浸式培训、数字化生产制造车间、场景在环的虚拟样机设计、装备在线健康管理等新业态应用。

车间智慧安全Web三维可视化关键技术研究

本文旨在探讨基于Web的车间智慧安全三维可视化关键技术和系统。首先,提出了系统总体设计方案及关键技术;然后针对生产车间三维可视化场景模型及材质构建、Web3D实时渲染等场景构建技术进行了探讨,并对系统在不同平台的运行提出了优化方案;在真实呈现生产车间场景的前提下,基于对象池化、响应式原理等技术,提出了车间三维安全态势感知特效层关键技术,探讨了生命周期和对象优化;最后,开发、测试了原型系统,并进行了试点应用,该系统为企业提供一种先进而有效的生产车间智慧安全管理解决方案。

基于激光雷达的三维多目标检测与跟踪

在自动驾驶应用中,为提高基于激光雷达的三维(3D)多目标跟踪精确度,降低计算时间成本与系统复杂性,提出了一种快速准确的实时3D多目标跟踪技术-PV3DMOT。该方法先结合体素和点云进行全面特征学习,以实现快速准确的3D目标检测,然后用3D卡尔曼滤波器进行目标状态预测与更新,并利用马氏距离与贪心算法完成数据关联,最终实现高效的3D多目标实时跟踪。经自动驾驶KITTI数据集实验测试,该方法的检测结果在中等与困难类别中的准确率相比Voxel R-CNN算法提升了0.2%,跟踪结果相比AB3DMOT算法,其关联准确率提升了1.16%,联合召回率提升了3.44%,能有效提高智能驾驶中3D多目标检测跟踪的精确度。

探析SketchUp与Twinmotion在建筑设计规划中的应用

随着工业4.0技术飞速发展,各行各业对实时3D渲染技术需求空前高涨,尤其在建筑设计规划中得到广泛应用。针对传统设计规划存在的创意难以即时直观表达、二维图纸复杂难懂、工作流程混乱无序、各方难以协调和评审等问题,本文探析SketchUp与Twinmotion实时无缝协同创作,为解决上述问题提供参考借鉴。以三个案例分析为例,从初步概念设计到影视照片级的媒介输出,旨在以开放创新精神构建简明的建筑可视化工作流程。

航空发动机半物理仿真试车系统的设计研究

针对研发中航空发动机试车具有危险度高、操作难度大等问题,应用增强现实技术,设计了集试车操作培训、试车过程分析和典型性能故障模拟等功能于一体的半物理仿真试车系统。在分析发动机模型响应快速、计算准确和对人的操作高度仿真等特点的基础上,系统介绍了异地分布式仿真系统架构设计、发动机系统计算模型可视化和三维视景系统试车数据3D实时可视化等关键问题的研究和实现方法,为其他领域中数字化生产提供了理论和方法基础。

基于LabVIEW的六维加速度传感器测量系统设计

设计了基于LabVIEW虚拟仪器技术平台的六维加速度传感器软件测量系统。该系统能够根据具体测量要求对压电陶瓷输出的实时电荷量实现自动采集,并对其进行滤波处理及信号频域特性分析,通过嵌入MathSciipt Node对传感器检测到的六维加速度进行解耦运算。通过LabVIEW软件中自带的3D图形模块实时显示传感器外壳的位置和姿态,以实现虚拟现实功能。

配准算法对PCA单幅投影肺部重建的影响

肺癌放射治疗中,肺部肿瘤位置实成像对于临床意义重大。在一种利用单X射线投影进行成像的实时肺部3D成像算法中,图像配准过程引入的不准确对于PCA模型构建以及重建过程有重大影响。文章分析了光流法、Demons算法、水平集算法三种配准算法对重建效果的影响,并通过定性以及定量实验分析验证。结果表明,光流法配准在配准结果以及模型构建方面有较好的效果。